Звезды бывают самые разные: маленькие и большие, яркие и не очень, старые и молодые, горячие и «холодные», белые, голубые, желтые, красные и т. д.
Разобраться в классификации звезд позволяет диаграмма Герцшпрунга – Рассела.
Она показывает зависимость между абсолютной звездной величиной, светимостью, спектральным классом и температурой поверхности звезды. Звезды на этой диаграмме располагаются не случайно, а образуют хорошо различимые участки.
Большая часть звезд находится на так называемой главной последовательности . Существование главной последовательности связано с тем, что стадия горения водорода составляет ~90% времени эволюции большинства звезд: выгорание водорода в центральных областях звезды приводит к образованию изотермического гелиевого ядра, переходу к стадии красного гиганта и уходу звезды с главной последовательности. Относительно краткая эволюция красных гигантов приводит, в зависимости от их массы, к образованию белых карликов, нейтронных звезд или черных дыр.
Находясь на различных стадиях своего эволюционного развития, звезды подразделяются на нормальные звезды, звезды карлики, звезды гиганты.
Нормальные звезды, это и есть звезды главной последовательности. К ним относится и наше Солнце. Иногда такие нормальные звезды, как Солнце, называют желтыми карликами.
Жёлтый карлик
Жёлтый карлик – тип небольших звёзд главной последовательности, имеющих массу от 0,8 до 1,2 массы Солнца и температуру поверхности 5000–6000 K.
Время жизни жёлтого карлика составляет в среднем 10 миллиардов лет.
После того, как сгорает весь запас водорода, звезда во много раз увеличивается в размере и превращается в красный гигант. Примером такого типа звёзд может служить Альдебаран.
Красный гигант выбрасывает внешние слои газа, образуя тем самым планетарные туманности, а ядро коллапсирует в маленький, плотный белый карлик.
Красный гигант – это крупная звезда красноватого или оранжевого цвета. Образование таких звезд возможно как на стадии звездообразования, так и на поздних стадиях их существования.
На ранней стадии звезда излучает за счет гравитационной энергии, выделяющейся при сжатии, до того момента пока сжатие не будет остановлено начавшейся термоядерной реакцией.
На поздних стадиях эволюции звезд, после выгорания водорода в их недрах, звезды сходят с главной последовательности и перемещаются в область красных гигантов и сверхгигантов диаграммы Герцшпрунга – Рассела: этот этап длится примерно 10% от времени «активной» жизни звезд, то есть этапов их эволюции, в ходе которых в звездных недрах идут реакции нуклеосинтеза.
Звезда гигант имеет сравнительно низкую температуру поверхности, около 5000 градусов. Огромный радиус, достигающий 800 солнечных и за счет таких больших размеров огромную светимость. Максимум излучения приходится на красную и инфракрасную область спектра, потому их и называют красными гигантами.
Крупнейшие из гигантов превращаются в красных супергигантов. Звезда под названием Бетельгейзе из созвездия Орион – самый яркий пример красного супергиганта.
Звезды карлики являются противоположностью гигантов и могут быть следующие.
Белый карлик – это то, что остаётся от обычной звезды с массой, не превышающей 1,4 солнечной массы, после того, как она проходит стадию красного гиганта.
Из-за отсутствия водорода термоядерная реакция в ядре таких звезд не происходит.
Белые карлики – очень плотные. По размеру они не больше Земли, но массу их можно сравнить с массой Солнца.
Это невероятно горячие звёзды, их температура достигает 100 000 градусов и более. Они сияют за счёт своей оставшейся энергии, но со временем она заканчивается, и ядро остывает, превращаясь в чёрного карлика.
Красные карлики – самые распространённые объекты звёздного типа во Вселенной. Оценка их численности варьируется в диапазоне от 70 до 90% от числа всех звёзд в галактике. Они довольно сильно отличаются от других звезд.
Масса красных карликов не превышает трети солнечной массы (нижний предел массы - 0,08 солнечной, далее идут коричневые карлики), температура поверхности достигает 3500 К. Красные карлики имеют спектральный класс M или поздний K. Звезды этого типа испускают очень мало света, иногда в 10 000 раз меньше Солнца.
Учитывая их низкое излучение, ни один из красных карликов не виден с Земли невооружённым глазом. Даже ближайший к Солнцу красный карлик Проксима Центавра (самая близкая к Солнцу звезда в тройной системе) и ближайший одиночный красный карлик, звезда Барнарда, имеют видимую звёздную величину 11,09 и 9,53 соответственно. При этом невооружённым взглядом можно наблюдать звезду со звёздной величиной до 7,72.
Из-за низкой скорости сгорания водорода красные карлики имеют очень большую продолжительность жизни – от десятков миллиардов до десятков триллионов лет (красный карлик с массой в 0,1 массы Солнца будет гореть 10 триллионов лет).
В красных карликах невозможны термоядерные реакции с участием гелия, поэтому они не могут превратиться в красные гиганты. Со временем они постепенно сжимаются и всё больше нагреваются, пока не израсходуют весь запас водородного топлива.
Постепенно, согласно теоретическим представлениям, они превращаются в голубые карлики – гипотетический класс звёзд, пока ни один из красных карликов ещё не успел превратиться в голубого карлика, а затем – в белые карлики с гелиевым ядром.
Коричневый карлик – субзвездные объекты (с массами в диапазоне примерно от 0,01 до 0,08 массы Солнца, или, соответственно, от 12,57 до 80,35 массы Юпитера и диаметром примерно равным диаметру Юпитера), в недрах которых, в отличие от звезд главной последовательности, не происходит реакции термоядерного синтеза c превращением водорода в гелий.
Минимальная температура звёзд главной последовательности составляет порядка 4000 К, температура коричневых карликов лежит в промежутке от 300 до 3000 К. Коричневые карлики на протяжении своей жизни постоянно остывают, при этом чем крупнее карлик, тем медленнее он остывает.
Субкоричневые карлики
Субкоричневые карлики или коричневые субкарлики – холодные формирования, по массе лежащие ниже предела коричневых карликов. Масса их меньше примерно одной сотой массы Солнца или, соответственно, 12,57 массы Юпитера, нижний предел не определён. Их в большей мере принято считать планетами, хотя к окончательному заключению о том, что считать планетой, а что – субкоричневым карликом научное сообщество пока не пришло.
Черный карлик
Черные карлики – остывшие и вследствие этого не излучающие в видимом диапазоне белые карлики. Представляет собой конечную стадию эволюции белых карликов. Массы черных карликов, подобно массам белых карликов, ограничиваются сверху 1,4 массами Солнца.
Двойная звезда – это две гравитационно связанные звезды, обращающиеся вокруг общего центра масс.
Иногда встречаются системы из трех и более звезд, в таком общем случае система называется кратной звездой.
В тех случаях, когда такая звездная система не слишком далеко удалена от Земли, в телескоп удается различить отдельные звезды. Если же расстояние значительное, то понять, что перед астрономами двойная звезда удается только по косвенным признакам – колебаниям блеска, вызываемым периодическими затмениями одной звезды другою и некоторым другим.
Новая звезда
Звезды, светимость которых внезапно увеличивается в 10 000 раз. Новая звезда представляет собой двойную систему, состоящую из белого карлика и звезды-компаньона, находящейся на главной последовательности. В таких системах газ со звезды постепенно перетекает на белый карлик и периодически там взрывается, вызывая вспышку светимости.
Сверхновая звезда
Сверхновая звезда – это звезда, заканчивающая свою эволюцию в катастрофическом взрывном процессе. Вспышка при этом может быть на несколько порядков больше чем в случае новой звезды. Столь мощный взрыв есть следствие процессов, протекающих в звезде на последний стадии эволюции.
Нейтронная звезда
Нейтронные звезды (НЗ) – это звездные образования с массами порядка 1,5 солнечных и размерами, заметно меньшими белых карликов, типичный радиус нейтронной звезды составляет, предположительно, порядка 10-20 километров.
Они состоят в основном из нейтральных субатомных частиц – нейтронов, плотно сжатых гравитационными силами. Плотность таких звезд чрезвычайно высока, она соизмерима, а по некоторым оценкам, может в несколько раз превышать среднюю плотность атомного ядра. Один кубический сантиметр вещества НЗ будет весить сотни миллионов тонн. Сила тяжести на поверхности нейтронной звезды примерно в 100 млрд раз выше, чем на Земле.
В нашей Галактике, по оценкам ученых, могут существовать от 100 млн до 1 млрд нейтронных звёзд, то есть где-то по одной на тысячу обычных звёзд.
Пульсары
Пульсары – космические источники электромагнитных излучений, приходящих на Землю в виде периодических всплесков (импульсов).
Согласно доминирующей астрофизической модели, пульсары представляют собой вращающиеся нейтронные звёзды с магнитным полем, которое наклонено к оси вращения. Когда Земля попадает в конус, образуемый этим излучением, то можно зафиксировать импульс излучения, повторяющийся через промежутки времени, равные периоду обращения звезды. Некоторые нейтронные звёзды совершают до 600 оборотов в секунду.
Цефеиды
Цефеиды – класс пульсирующих переменных звёзд с довольно точной зависимостью период-светимость, названный в честь звезды Дельта Цефея. Одной из наиболее известных цефеид является Полярная звезда.
Приведенный перечень основных видов (типов) звезд с их краткой характеристикой, разумеется, не исчерпывает всего возможного многообразия звезд во Вселенной.
Названия звезд и созвездий не все знают, но многие слышали самые популярные из них.
Созвездиями называются выразительные звездные группы, и в именах звезд и созвездий заключена особая магия.
Информация о том, что десятки тысяч лет назад, еще до возникновения первых цивилизаций, люди начали давать им имена - не вызывает ни у кого сомнения. Космос заполнен героями и чудовищами из легенд, а небо наших северных широт в основном населено персонажами греческого эпоса.
Фото созвездий на небе и их названия
48 древних созвездий – украшение небесной сферы. С каждым связана легенда. И неудивительно – звезды играли большую роль в жизни людей. Навигация, масштабное земледелие были бы невозможны без хорошего знания небесных тел.
Из всех созвездий выделяются незаходящие, расположенные на 40 градусе широты или выше. Жителям северного полушария они видны всегда, независимо от времени года.
5 главных незаходящих созвездий по алфавиту – Дракон, Кассиопея, Медведица Большая и Малая, Цефей. Они видны круглый год, особенно хорошо на юге России. Хотя на северных широтах круг незаходящих звезд шире.
Существенно, что объекты созвездий совсем необязательно расположены рядом. Для земного наблюдателя поверхность небосвода выглядит плоской, но на самом деле одни звезды гораздо дальше других. Потому неправильно будет написать «корабль совершил прыжок в созвездие Микроскоп» (есть такое в южном полушарии). «Корабль может совершить прыжок по направлению к Микроскопу» — так будет правильно.
Самая яркая звезда на небе
Ярчайший – это Сириус в Большом Псе. На наших северных широтах он виден только зимой. Одно из самых близких к солнцу крупных космических тел, его свет летит к нам всего 8.6 лет.
У шумеров и древних Египтян имел статус божества. 3 000 лет назад египетские жрецы по восхождению Сириуса точно определяли время разлива Нила.
Сириус – двойная звезда. Видимый компонент (Sirius А) массивней Солнца примерно в 2 раза и светит в 25 раз сильней. Sirius В – белый карлик с массой почти как у солнца, с яркостью в четверть солнечной.
Sirius В – возможно самый массивный белый карлик, известный астрономам. Обычные карлики такого класса вдвое легче.
Арктур в Волопасе – ярчайший на северных широтах и это одно из самых необычных светил. Возраст – 7.3 млрд. лет, почти половина возраста вселенной. При массе, примерно равной солнечной, он в 25 раз больше, так как состоит из самых легких элементов – водорода , гелия. Видимо, когда Арктур формировался, металлов и других тяжелых элементов во вселенной было не так много.
Подобно королю в изгнании, Арктур движется сквозь пространство в окружении свиты из 52 более мелких звезд. Возможно, все они – часть галактики, которую поглотил наш Млечный Путь очень, очень давно.
До Арктура почти 37 световых лет — тоже не так далеко, в космических масштабах. Он относится к классу красных гигантов и светит в 110 раз сильнее Солнца. На картинке приведены сравнительные размеры Арктура и Солнца.
Названия звезд по цвету
Цвет звезды зависит от температуры, а температура зависит от массы и возраста. Самые горячие – это молодые массивные голубые гиганты, их температура поверхности доходит до 60 000 Кельвинов, а масса до 60 солнечных. Ненамного уступают звезды класса В, ярким представителем которых является Спика, альфа созвездия Девы.
Самые холодные – маленькие, старые красные карлики. В среднем температура поверхности составляет 2-3 тысячи Кельвинов, а масса – треть от солнечной. На схеме хорошо видно как цвет зависит от размера.
По температуре и цвету звезды делят на 7 спектральных классов, обозначенных в астрономическом описании объекта латинскими буквами.
Красивые названия звёзд
Язык современной астрономии сух и практичен, среди атласов вы не встретите звезд с именами. Но древние люди назвали самые яркие и важные ночные светила. Большинство имен – арабского происхождения, но есть и уходящие корнями в седую древность, ко временам древних Аккадов и Шумеров.
Полярная . Неяркая, последняя в ручке ковша Малой Медведицы, путеводный знак всех мореходов древности. Полярная почти не движется и всегда указывает на север. У каждого народа северного полушария есть имя для нее. «Железный кол» древних финнов, «Привязанный конь» хакасов, «Дыра в небе» у эвенков. Древние греки, известные путешественники и мореходы, звали полярную «Киносура», что переводится как «собачий хвост».
Сириус . Имя, видимо, пришло из древнего Египта, где звезда связывалась с ипостасью богини Изиды. В древнем Риме носил имя Каникула, и наши «каникулы» происходят прямиком от этого слова. Дело в том, что Сириус появлялся в Риме на рассвете, летом, в дни самой большой жары, когда жизнь города замирала.
Альдебаран. В своем движении всегда следует за скоплением Плеяд. В арабском языке имеет значение «последователь». Греки и римляне звали Альдебаран «Глазом тельца».
Зонд Пионер-10, запущенный в 1972 году, движется как раз по направлению к Альдебарану. Расчетное время прибытия – 2 миллиона лет.
Вега. Арабские астрономы звали ее «Падающий орел» (Ан нахр Аль ваги) От искаженного «ваги», то есть «падающий», произошло название Веги. В древнем Риме день, когда она пересекала горизонт перед восходом солнца, считался последним днем лета.
Вега была первой (после Солнца) сфотографированной звездой. Это случилось почти 200 лет назад в 1850 году, в Оксфордской обсерватории.
Бетельгейзе. Арабское обозначение – Яд Аль Джуза (рука близнеца). В средние века из-за путаницы в переводе слово было прочитано как «Бель Джуза», так и возникло «Бетельгейзе».
Звезду любят фантасты. Один из персонажей книги «Автостопом по галактике» родом с маленькой планеты системы Бетельгейзе.
Фомальгаут . Альфа Южной Рыбы. По-арабски – «Рыбий Рот». 18-е по яркости ночное светило. Археологи обнаружили свидетельства почитания Фомальгаута еще в доисторический период, 2.5 тысяч лет назад.
Канопус . Одна из немногих звезд, в имени которой нет арабских корней. По греческой версии слово восходит к Канопу, кормчему царя Менелая.
Планета Арракис, из знаменитой серии книг Ф. Герберта, вращается вокруг Канопуса.
Сколько созвездий на небе
Как удалось установить, люди объединяли звезды в группы еще 15000 лет назад. В первых письменных источниках, т. е. 2 тысячелетия назад, описывается 48 созвездий. Они все еще на небе, только большого Арго больше не существует – он был разделен на 4 меньших – Корма, Парус, Киль и Компас.
Благодаря развитию мореходства, в 15 веке начинают появляться новые созвездия. Причудливые фигуры украшают небо – Павлин, Телескоп, Индеец. Известен точный год, когда появилось последнее из них – 1763.
В начале прошлого века состоялась генеральная ревизия созвездий. Астрономы насчитали 88 звездных групп – 28 в северном полушарии и 45 в южном. Особняком стоят 13 созвездий зодиакального пояса. И это окончательный итог, новых астрономы добавлять не планируют.
Созвездия северного полушария - список с картинками
К сожалению, нельзя увидеть все 28 созвездий в одну ночь, небесная механика неумолима. Но взамен мы имеем приятное разнообразие. Зимнее и летнее небо выглядят по-разному.
Поговорим о самых интересных и заметных созвездиях.
Большая Медведица – главный ориентир ночного неба. С его помощью легко найти другие астрономические объекты.
Кончик хвоста Малой Медведицы – знаменитая Полярная Звезда. У небесных медведей длинные хвосты, в отличие от земных родичей.
Дракон – большое созвездие между Медведицами. Нельзя не упомянуть μ Дракона которая называется Арракис, что в переводе с древнеарабского значит «танцор». Кума (ν Дракона) – двойная, что наблюдается в обычный бинокль.
Известно, что ρ Кассиопеи – сверхгигант, он в сотни тысяч раз ярче Солнца. В 1572 году в Кассиопее произошел последний на сегодня взрыв.
Древние греки не пришли к единому мнению, чья это Лира. Разные легенды отдают ее разным героям – Аполлону, Орфею или Ориону. Небезызвестная Вега входит в Лиру.
Орион — самое заметное астрономическое образование нашего неба. Крупные звезды пояса Ориона зовутся тремя царями или волхвами. Знаменитая Бетельгейзе расположена тут.
Цефей можно наблюдать круглый год. Через 8 000 лет одна из его звезд – Альдерамин станет новой полярной звездой.
В Андромеде лежит туманность М31. Это соседняя галактика, ясной ночью видная невооруженным глазом. Туманность Андромеды удалена от нас на 2 млн. световых лет.
Красивым названием созвездие Волосы Вероники обязано египетской цариц, принесшей в жертву богам свои волосы. В направлении Волос Вероники находится северный полюс нашей галактики.
Альфа Волопаса – знаменитый Арктур. За Волопасом, на самом краю наблюдаемой вселенной, находится галактика Egsy8p7. Это один из самых далеких объектов, известных астрономам, — до него 13,2 млрд. световых лет.
Созвездия для детей — все самое интересное
Любопытным юным астрономам будет интересно узнать о созвездиях и увидеть их в небе. Родители могут устроить ночную экскурсию для своих детей, рассказав об удивительной науке астрономии и увидев вместе с ребятами некоторые созвездия своими глазами. Вот такие короткие и понятные истории наверняка понравятся маленьким исследователям.
Большая и Малая Медведица
В древней Греции боги превращали в зверей всех подряд, и закидывали на небо кого попало. Такие уж они были. Однажды жена Зевса превратила в медведицу нимфу по имени Каллисто. А у нимфы был маленький сын, который ничего не знал о том, что его мама стала медведицей.
Когда сын вырос, он стал охотником и пошел к лесу с луком и стрелами. И случилось так, что встретилась ему мама-медведица. Когда охотник поднял лук и выстрелил, Зевс остановил время и забросил всех вместе – медведицу, охотника и стрелу на небо.
С тех пор Большая Медведица ходит по небу вместе с маленькой, в которую превратился сын-охотник. И стрела на небе тоже осталась, только она никогда никуда не попадет — такой на небе порядок.
Большую Медведицу всегда легко найти на небе, она похожа на большой ковш с ручкой. А если вы нашли Большую Медведицу, значит и Малая гуляет неподалеку. И хотя Малая Медведица не такая заметная, есть способ ее отыскать: две крайние звезды в ковше укажут точное направление на полярную звезду — это хвост Малой Медведицы.
Полярная звезда
Все звезды медленно кружатся, только Полярная стоит на месте. Она всегда указывает на север, за это ее называют путеводной.
В древние времена люди плавали на кораблях с большими парусами, но без компаса. А когда корабль находится в открытом море и берегов не видно, можно легко потеряться.
Когда такое происходило, опытный капитан ждал ночи, чтобы увидеть Полярную Звезду и найти северное направление. А зная направление на север, можно с легкостью определить, где остальные части света, и куда плыть, чтобы привести корабль в родной порт.
Дракон
Среди ночных светил на небе живет звездный дракон. По легенде дракон участвовал в войнах богов и титанов, на самой заре времен. Богиня войны Афина в пылу битвы взяла да и забросила огромного дракона на небо, как раз между Большой Медведицей и Малой.
Дракон — большое созвездие: 4 звезды образуют его голову, 14 – хвост. Его звезды не слишком яркие. Должно быть это оттого, что Дракон уже старенький. Ведь с зари времен прошло много времени, даже для Дракона.
Орион
Орион приходился Зевсу сыном. В своей жизни он совершил множество подвигов, прославился как великий охотник, стал любимцем Артемиды, богини охоты. Орион любил хвалиться силой и удачливостью, но однажды его ужалил скорпион. Артемида бросилась к Зевсу и просила спасти своего любимца. Зевс бросил Ориона на небо, где великий герой древней Греции живет до сих пор.
Орион — самое примечательное созвездие на северном небе. Оно большое и состоит из ярких звезд. Зимой Орион виден полностью, найти его легко: ищите большие песочные часы с тремя яркими голубоватыми звездами в середине. Эти звезды называются поясом Ориона, их имена Альнитак (слева), Альнилам (в середине) и Минтак (справа).
Зная Орион, легче ориентироваться в остальных созвездиях и находить звезды.
Сириус
Зная положение Ориона, можно легко найти знаменитый Сириус. Нужно провести линию вправо от пояса Ориона. Просто ищите самую яркую звезду. Важно помнить, что виден он на северном небе только зимой.
Сириус – самый яркий на небе. Входит в созвездие Большого Пса, верного спутника Ориона.
На самом деле в Сириусе две звезды, кружащиеся друг вокруг друга. Одна звезда горячая и яркая, ее свет мы видим. А другая половина такая тусклая, что в обычный телескоп ее не разглядишь. Но когда-то давно, много миллионов лет назад, эти части были одним огромным целым. Если бы мы жили в те времена, Сириус светил бы нам в 20 раз сильней!
Рубрика вопросов и ответов
Название какой звезды означает «блестящий, сверкающий»?
— Сириус. Он настолько яркий, что бывает виден даже днем.
Какие созвездия можно увидеть невооруженным глазом?
— Все можно. Созвездия придумали древние люди, задолго до изобретения телескопа. К тому же, не имея с собой телескопа, можно увидеть даже планеты, например, Венеру, Меркурий и .
Какое созвездие самое большое?
— Гидры. Оно настолько длинное, что не помещается целиком на северном небе и уходит за южный горизонт. Протяженность Гидры – почти четверть окружности горизонта.
Какое созвездие самое маленькое?
— Самое маленькое, но при этом самое яркое – Южный Крест. Оно находится в южном полушарии.
В какое созвездие входит Солнце?
Земля вращается вокруг Солнца, и мы видим, как за год оно проходит через целых 12 созвездий, по одному на каждый месяц. Их называют Поясом Зодиака.
Заключение
Звезды издавна завораживает людей. И хотя развитие астрономии позволяет нам заглянуть все дальше в глубины космоса, очарование древних имен звезд никуда не уходит.
Когда мы смотрим в ночное небо, мы видим прошлое, древние мифы и легенды, и будущее – ведь однажды люди отправятся к звездам.
Б лижайшая к нам звезда - это Солнце . О нем подробно рассказано на отдельной странице. Здесь же мы поговорим о звездах вообще, то есть в том числе и о тех, что можно видеть ночью.
Солнце мы тоже не станем исключать из повествования, наоборот, мы всегда будем сравнивать с ним другие звезды. До Солнца - 150 000 000 километров. Это в 270 000 раз ближе, чем до самой близкой, исключая само Солнце, звезды. Ясно, почему очень многое, что известно о звездах, мы знаем благодаря нашему дневному светилу.
Даже свет от ближайших звезд идет несколько лет, а сами звезды в самые мощные телескопы видны как точки. Впрочем, это не совсем так: звезды видны в виде крохотных дисков, но это связано с искажениями в телескопах, а не с увеличением. Звезд бесчисленное множество. Никто не в силах точно сказать, сколько существует звезд, тем более звезды рождаются и умирают. Можно лишь приближенно заявить, что в нашей Галактике около 150 000 000 000 звезд, а во Вселенной неизвестное число миллиардов галактик... А вот сколько звезд можно увидеть на небе невооруженным глазом известно точнее: около 4,5 тысяч. Более того, задавшись определенным пределом яркости звезд, близким по доступности глазу, можно это число назвать точнее, чуть ли не до единиц. Яркие звезды давно посчитаны и занесены в каталоги. Яркость звезды (или, как говорят, ее блеск) характеризуется звездной величиной, которую астрономы давно умеют определять. Так что же такое звезды?
Звезды - раскаленные газовые шары . Температура поверхности звезд различна. У некоторых звезд она может достигать 30 000 К, а у других - лишь 3 000К. Наше Солнце имеет поверхность с температурой около 6 000 К. Надо оговориться, что говоря о поверхности, мы имеем в виду лишь видимую поверхность, так как никакой твердой поверхности у газового шара быть не может.
Нормальные звезды гораздо больше планет, но главное - гораздо массивнее . Мы увидим, что есть во Вселенной странные звезды, имеющие типичные для планет размеры, но во много раз превосходящие последние по массе. Солнце в 750 раз массивнее всех остальных тел Солнечной системы. Подробнее о размерах планет, астероидов и комет и о них самих Вы сможете узнать на страницах, посвященных Солнечной Системе. Есть звезды, в сотни раз превышающие по размеру Солнце и во столько же раз уступающие ему в этом показателе. Однако, массы звезд меняются в гораздо более скромных пределах - от одной двенадцатой массы Солнца до 100 его масс. Может быть, есть и более тяжелые, но такие массивные звезды очень редки. Нетрудно догадаться, прочитав последние строки, что звезды очень сильно отличаются по плотности. Есть среди них такие, кубический сантиметр вещества которых перевешивает большой груженый океанский корабль. Вещество других звезд настолько разряжено, что его плотность меньше плотности того наилучшего вакуума, который достижим в земных лабораторных условиях. К разговору о размерах, массах и плотности звезд мы еще вернемся в дальнейшем.
|
|
|
|
|
|
На протяжении веков каждую ночь мы видим в небе загадочные огоньки – звезды нашей Вселенной. В древности люди видели фигуры животных в скоплениях звезд, и позже они начали называться созвездиями. На текущий момент ученые выделяют 88 созвездий, которые разделяют ночное небо на участки. Звезды – это источники энергии и света для Солнечной системы. Они способны создавать тяжелые элементы, которые необходимы для начала жизни. Таким образом, Солнце дарит свое тепло всему живому на планете. Степень яркости звезд определяется их размерами.
Звезда Canis Majoris из созвездия Большого Пса является самой крупной во Вселенной. Она находится в 5 тыс. световых лет от Солнечной системы. Ее диаметр – 2,9 миллиарда километров.
Конечно же, не все звезды в Космосе такие огромные. Есть и звезды-карлики. Величину звезд ученые оценивают по шкале – чем звезда ярче, тем ее номер меньше. Самая яркая звезда в ночном небе Сириус. По цветам звезды делятся на классы, которые указывают на их температуру. К классу О относятся самые горячие, они голубого цвета. Звезды красного цвета являются самыми холодными.
Следует заметить, что звезды не мерцают. Этот эффект похож на то, что мы наблюдаем в жаркие дни лета, посмотрев на раскаленный бетон или асфальт. Кажется, что мы смотрим через дрожащее стекло. Этот же процесс вызывает иллюзию мерцания звезды. Чем ближе она к нашей планете, тем больше она «мерцает».
Виды звезд
Главная последовательность – время существования звезды, которое зависит от ее размера. Маленькие звезды сияют дольше, крупные, наоборот, меньше. Массивным звездам топлива хватит на пару сотен тысяч лет, а малые будут гореть на протяжении миллиардов лет.
Красный гигант – большая звезда оранжевого или красноватого оттенка. Звезды этого типа очень крупных размеров, которые превышают обычные в сотни раз. Самые массивные из них становятся сверхгигантами. Бетельгейзе, из созвездия Орион, является самой яркой среди красных супергигантов.
Белый карлик – это остатки обычной звезды, после красного гиганта. Эти звезды довольно плотные. Их размер не больше нашей планеты, но их массу можно сравнить с Солнцем. Температура белых карликов достигает 100 тыс. градусов и больше.
Коричневые карлики еще называют субзвездами. Это газовые массивные шары, которые больше Юпитера и меньше Солнца. Эти звезды не излучают тепла и света. Они являют собой темный сгусток материи.
Цефеида. Цикл ее пульсации колеблется между несколькими секундами и несколькими годами. Все зависит от разновидности переменной звезды. Цефеиды изменяют свою светимость в конце жизни и в начале. Они могут быть внешними и внутренними.
Большинство звезд – это часть звездных систем. Двойные звезды – две гравитационно связанные звезды. Ученые доказали, что у половины звезд галактики есть пара. Они могут затмевать друг друга, потому что их орбиты находятся под малым углом к лучу зрения.
Новые звезды. Это тип катаклизмических переменных звезд. Их блеск меняется не так резко, по сравнению со сверхновыми. В нашей галактике выделяют две группы новых звезд: новые балджа (медленные и слабее) и новые диска (быстрее и ярче).
Сверхновые. Звезды, которые заканчивают эволюцию во взрывном процессе. Этим термином были названы звезды, которые вспыхнули сильнее новых. Но ни одни, ни другие не являются новыми. Всегда вспыхивают звезды, которые уже существуют.
Гиперновые. Это очень крупная сверхновая звезда. Теоретически они могли бы создать Земле серьезную угрозу сильной вспышкой, но на данный момент подобных звезд поблизости нашей планеты нет.
Цикл жизни звезд
Звезда берет свое начало в виде облака газа и пыли, которое называют туманностью. Взрывная волна сверхновой или гравитация соседней звезды способна заставить ее сжиматься. Элементы облака собираются в плотную область, которая называется протозвездой. При следующем сжатии она нагревается и достигает критической массы. После происходит ядерный процесс, и звезда проходит все фазы существования. Первый является самым стабильным и долгим. Но со временем топливо заканчивается, и мелкая звезда становится красным гигантом, а большая – красным супергигантом. Эта фаза будет длиться, пока топливо полностью не закончится. Туманность, которая останется после звезды, может расширяться на протяжении миллионов лет. После чего на нее подействует взрывная волна или гравитация, и все повторится сначала.
Основные процессы и характеристики
Звезда имеет два параметра, которые определяют все внутренние процессы, – химический состав и масса. Задав их одиночной звезде, можно предсказать спектр, блеск и внутреннюю структуру звезды.
Расстояние
Есть много способов для определения расстояний до звезды. Самый точный – измерение параллаксов. До звезды Веги расстояние измерил астроном Василий Струве в 1873. Если звезда находится в звездном скоплении, расстояние до звезды можно принять равным расстоянию до скопления. Если звезда из класса цефеид, расстояние можно вычислить из зависимости абсолютная звездная величина – период пульсации. Чтобы определить расстояние к далеким звездам, астрономы используют фотометрию.
Масса
Точная масса звезды определяется, если это компонент двойной звезды. Для этого используется третий закон Кеплера. Также можно косвенно определить массу, к примеру, из зависимости светимость – масса. В 2010 году ученые предложили еще один способ вычисления массы. Он основывается на наблюдениях за прохождением планеты со спутником по диску звезды. Применив законы Кеплера и изучив все данные, определяют плотность и массу звезды, период вращения спутника и планеты и другие характеристики. На данный момент этот способ использовался на практике.
Химический состав
Химический состав зависит от вида звезды и ее массы. Крупные звезды не обладают элементами тяжелее гелия, а красные и желтые карлики относительно на них богаты. Это помогает звезде зажечься.
Структура
Выделяют три внутренние зоны: конвективную, ядро и зону лучистого переноса.
Конвективная зона. Здесь за счет конвенции происходит перенос энергии.
Ядро – центральная часть звезды, где проходят ядерные реакции.
Лучистая зона. Здесь перенос энергии происходит благодаря излучению фотонов. У малых звезд эта зона отсутствует, у крупных находится между конвективной зоной и ядром.
Атмосфера находится над поверхностью звезды. Она состоит из трех частей – хромосферы, фотосферы и короны. Фотосфера является самой глубокой ее частью.
Звездный ветер
Это процесс, при котором вещество из звезды стекает в межзвездное пространство. Он играет немаловажную роль в эволюции. В результате звездного ветра масса звезды уменьшается, значит, ее жизнь полностью зависит от интенсивности этого процесса.
Принципы обозначения звезд и каталоги
В галактике находится больше 200 миллиардов звезд. На фотоснимках крупных телескопов их настолько много, что не имеет смысла давать им всем имена и даже считать. Примерно 0,01 процента звезд нашей галактики занесено в каталоги. У каждого народа самые яркие звезды получили имена. К примеру, Алголь, Ригель, Альдебаран, Денеб и другие происходят с арабского.
В Уранометрии Байера звезды обозначаются буквами греч. алфавита в порядке убывания блеска (α – самая яркая, β – вторая по блеску). Если греческого алфавита не хватало, использовался латинский. Некоторые звезды называют именами ученых, которые описывали их уникальные свойства.
Большая Медведица
Созвездие Большая Медведица являет собой 7 эффектных звезд, которые отыскать на небе довольно просто. Помимо этих, в созвездии насчитывается еще 125 звезд. Это созвездие одно из самых крупных и захватывает на небе 1280 кв. градусов. Ученые выяснили, что звезды ковша находятся от нас на неравном расстоянии.
Ближе всех расположена звезда Алиот, самая дальняя – Бенетнаш. Для любителей астрономии это созвездие способно служить «тренировочным полигоном»:
· Благодаря Большой Медведице можно с легкостью найти и другие созвездия.
· В течение года оно четко показывает обращение неба за сутки и перестроение его вида.
· Если запомнить угловые расстояния между звездами, можно проводить угловые приближенные измерения.
· Имея едва ощутимый телескоп, можно рассмотреть переменные и двойные звезды в Большой Медведице.
Легенды и мифы созвездия
«Ковш» известен нам с давних времен. Древние греки утверждали, что это нимфа Калисто, которая была спутницей Артемиды и возлюбленной Зевса. Она проигнорировала правила и навлекла немилость богини. Та обратила ее в медведицу и натравила собак. Чтобы возлюбленная Зевса была в безопасности, он поднял ее на небо. Событие это темное, и каждый раз в эту историю пытаются добавить что-то новое, как, например, подругу нимфы Каллисто, которую превратили в Малую Медведицу.
Большую Медведицу можно увидеть и днем, использовав интерактивную карту созвездий. Здесь Вы сможете найти другие малые и большие созвездия, посмотреть их в большом приближении..